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“伺服运动控制课程设计”任务书

一、课程设计目的和要求

设计目的：伺服控制课程设计目的在于巩固和深化所学的专业理论，初步培养学生解决实际问题的能力。通过本课程设计使学生主要掌握以下几方面的内容：

1.部分常用检测元件的选择和使用； 2.伺服驱动器的使用方法； 3.基本控制器的应用；

4.能够设计并实现基本伺服运动控制电路； 5.基本人机监控界面的设计； 6.了解伺服控制的现状和发展趋势。

设计要求：使用伺服电机为驱动装置，以可编程控制器（PLC）或单片机为控制器，配合相应的伺服驱动器，设计并实现基本的伺服运动控制系统。要求用触摸屏设计监控界面，完成系统的程序编写与调试，并完成设计说明书的编写。从而达到培养学生工程实践能力和综合运用所学知识的能力。

二、课程设计内容及步骤

题目一：基于PLC的伺服电机转速控制系统硬件（软件）设计与实现 利用台达DVP40ES00T2系列PLC为控制器，用台达触摸屏DOP-A57BSTD设计人机界面，控制台达ASD-A0421-AB系列伺服驱动器和ECMA-C30604ES伺服电机，实现基本的速度控制，包括正、反转，速度调节，速度读取，能够通过人机界面了解系统原理，随意设定电机速度，实时读取电机运行状态等。在完成上述基本功能的基础上也可加入其他附加功能。

题目一设计步骤：

1.控制系统分析与设计（控制系统原理分析、设备选型、控制方案设计）； 2.详细阅读台达DVP40ES00T2系列PLC、台达触摸屏DOP-A57BSTD和台达ASD-A0421-AB系列伺服驱动器的说明书；

3.搭建控制系统硬件电路； 4.设计触摸屏监控界面； 5.设计控制程序； 6.系统调试；

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7.电气控制系统图、系统设计流程图、系统接线图等的绘制（用visio软件）。 题目二：基于单片机的伺服电机转速控制系统硬件（软件）设计与实现 将上述设计题目一所要求实现的功能改用单片机做控制器来实现。 题目二设计步骤：

1.控制系统分析与设计（控制系统原理分析、设备选型、控制方案设计）； 2.详细阅读台达触摸屏DOP-A57BSTD和台达ASD-A0421-AB系列伺服驱动器的说明书，进行单片机选型；

3.搭建控制系统硬件电路； 4.设计触摸屏监控界面； 5.设计控制程序； 6.系统调试；

7.电气控制系统图、系统设计流程图、系统接线图等的绘制（用visio软件）。 题目三：伺服电机速度跟随系统的硬件（软件）设计与实现

在实验平台上完成伺服电机对异步电机速度的跟随控制，即由变频器控制异步电机的实时速度，通过速度测量，由PLC控制伺服电机对此速度的跟随。同时利用DOP-AE系列触摸屏实现人机界面的监控设计。

题目三设计步骤：

1.控制系统分析与设计（控制系统原理分析、设备选型、控制方案设计）； 2.详细阅读DeltaVFD-B系列变频器、欧姆龙E6B2-CWZ6C1000P/R0.5M（增量式）编码器、台达DVP40ES00T2系列PLC、台达触摸屏DOP-A57BSTD和台达ASD-A0421-AB系列伺服驱动器的说明书；

3.搭建控制系统硬件电路； 4.设计触摸屏监控界面； 5.设计控制程序； 6.系统调试；

7.电气控制系统图、系统设计流程图、系统接线图等的绘制（用visio软件）。

三、课程设计地点及学生分组情况

分组：11自动化专升本1班（119641，50人），分为二组，分别由一位老师指导。11自动化专升本2班（119642，50人），也分为二组，分别由一位老师指导。两个班上下午轮流进实验室，其余时间在教室进行。

地点：4521实验室

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四、时间及进度安排

14周周一：布置任务，分组，为学生补充相关知识，学生自行查阅资料； 14周周二～14周周五：硬件系统电路设计与搭建，轮流进行操作，记录接线图；

15周周一～15周周三：控制程序设计，组态监控界面设计，并调试； 15周周四：系统综合调试与功能完善； 15周周五：设计情况验收与课程设计总结。

五、成绩评定

1.课程设计总的成绩评定分为以下三个方面，所占比例如下： 系统的设计与操作情况：占40% 报告（设计说明书）撰写情况：占30% 考勤情况：占30%

2.课程设计的成绩分为优秀、良好、中等、及格和不及格五个层次。 优秀（90～100）：能够圆满的完成设计任务，并有一定的创新； 良好（80～89）：能够圆满的完成设计任务；

中等（70～79）：能够独立完成设计任务，但有部分不完善的地方； 及格（60～69）：不能独立完成设计任务，但在老师或同学的帮助下能够基本完成设计任务；

不及格（60以下）：缺勤较多或不认真进行课程设计，在老师或同学的帮助下仍不能完成课程设计任务。

3.设计报告成绩分为优秀、良好、中等、及格和不及格。

优秀：报告字迹工整，整洁，包括全部要求内容，并对所遇问题有分析，并给出解决办法。

良好：报告字迹工整、整洁，包括全部要求内容且正确。 中等：报告包括全部要求内容。 及格：报告遗漏个别要求内容。

不及格：报告遗漏要求内容较多或错误过多。

4.考勤成绩分为优秀、良好、中等、及格和不及格。无故旷课一次降一级，无故旷课三次此项计为零分。

六、参考书

1.《伺服系统》，钱平主编，机械工业出版社，2011年

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